摘要:当前,我国电网规模呈现出日益扩大的趋势,电压的等级日渐升高,对电力系统的要求也更高。在我国电力运输体系中,220kV电网为主要组成部分,其在输送电力工作中发挥出了关键性的作用。而作为电力系统的组成关键,继电保护的工作状态会对电力系统运行的稳定性及安全性产生直接影响。本文从220kV继电保护的相关要求出发,就几种常见继电保护事故的原因及其预防措施展开探讨。
关键词:220kV继电保护;事故原因;预防对策
220kV继电保护装置的构成主要包括测量、逻辑以及执行等多种元件,在电力系统运行过程中,继电保护的任务便是在某种电气元件无法正常运行时,能以其运行标准及维护条件为依据,将故障信号及时发出,或立即跳闸。当电气元件出现故障以后,继电保护便可从电力系统中,将故障元件有针对性的立即切除,并让无故障元件恢复工作。由此可见,在电力输送过程中,220kV继电保护起到了不可替代的作用。
1. 220kV继电保护的相关要求
220kV继电保护为充分发挥出自身作用,应当符合下列要求:其一,选择性方面的要求:即仅仅隔离电力系统运行过程中出现故障的一部分,对于未发生故障的元件,则不受到影响。其二,灵敏性方面的要求:继电保护装置能迅速发现电力系统中出现的故障,并立即做出准确诊断,采取相应的隔离措施。其三,速动性方面的要求:装置应当在第一时间将电力系统中的故障切除,以免其他部分及电气元件受到不利影响。其四,可靠性方面的要求:即保护装置在自身保护范围内出现故障时,立即动作;在其他任何不属于其动作的情况,可靠不动作[1]。
2. 220kV继电保护几种常见事故的原因
2.1未能合理配置保护装置
如果未能合理配置220kV继电保护装置,就会导致事故隐患的存在。例如,当未能合理配置母线保护中的CT绕组时,就会引起死区的出现,导致母线保护在故障出现后拒动;而如果未能全面考虑保护装置中有关动作逻辑这一部分,也同样会引起安全隐患的出现;此外,对于CT二次回路而言,如果其存在多点接地的情况,同样也会使得继电保护出现误动或是拒动,引起故障的发生。
2.2继电保护装置非正常运行
在不间断的长期运行中,220kV继电保护装置也会发生部分故障,例如主变差动的保护开关出现拒绝闭合的误动情况;电压互感器的二次电压回路发生故障;在长时间运行条件下,电路网络的局部温度明显升高等。上述故障的发生均会使得电网中的220kV继电保护出现故障,最终引发电网运行事故。
2.3电流互感器饱和
在电力系统中,电流互感器的主要作用是为继电保护系统的测量提供支持,并将测量到的一次电流值换算成为二次值。当在非饱和区开展工作时,电流互感器比值的误差在10%以下。但是,如果相比于额定值,互感器的一次电流值要超出十倍或数十倍的话,那么在铁芯饱和的情况下,电流互感器的输出波形就会发生畸变,在减小有效值的同时,增大了比值的误差[2]。而当互感器无输出,并且处于深度饱和的状态时,电流继电器就会因此不动作,最终导致越级跳闸或拒动等事故的发生。
在实际运行过程中,在出现一次设备短路故障且电流互感器饱和情况的影响下,CT二次电流就会消失,此时过流保护装置难以在第一时间动作。倘若未能立即有效切除故障,那么电气设备中就会通过大幅电流,其温度也会急剧上升,导致绝缘老化及损坏问题的出现。另外,在短路故障出现时,继电保护装置则会出现大量电动力,进而严重损坏设备载流部分。
2.4人为操作不当
在电力系统中,不少继电保护事故也是由于继电保护装置的元件被损坏而导致的,比如装置随着长期使用而不断老化,或是自身质量便存在一定的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,继电保护人员在维护保护装置时,由于未能采取恰当的操作,同样也会损坏元件。如果未能及时发现并找出继电保护元件的损坏情况,就会使得保护装置向外界发出错误信号或信息。具体分析,重瓦斯保护误动、密封胶圈出现破损的情况以及瓦斯继电器变得潮湿等,均为220kV继电保护元件常见的损坏情况[3]。
3. 220kV继电保护的有效预防对策
3.1坚持合理配置保护装置
坚持合理配置220kV继电保护装置,可在一定程度上减少继电保护问题的发生,例如,促进外围设备及器件(包括操作箱及收发信机)等质量的提高,进而将由元件错线或损坏引起的误动或拒动问题大大减少。同时,保护人员还可制定出科学可行的继电保护装置调试方案,确保装置得以合理配置,并严格把好继电保护运行各环节的质量关,以促进装置运行可靠性及安全性的提高。
3.2做好220kV继电保护装置的验收工作
为对电力事故进行有效预防,需要在继电保护装置正式运行之前,做好各项验收工作。新的保护装置验收投运前,保护人员应确认保护插件完好、二次回路的接线牢固可靠、定值区正确等,对保护装置进行全面可靠的调试校验,确保保护功能的选择性、可靠性,进行电流回路的通流及电压回路的升压试验,确保保护装置的可靠稳定运行。必要时,还可采用802型的测试系统对继电保护情况展开检测[4]。
3.3积极采取有效的电流互感器抗饱和方法
为防止发生继电保护事故,还可采取有效方法积极抗电流互感器饱和。其中,抗饱和方法包括以下几种:其一,采取以采样值为基础的电流比相法及同步识别电流饱和法,当电流互感器出现饱和的情况时,可将差动保护出口闭锁,通过对故障非周期分量进行躲避,进而防止母差保护出现误动的情况;其二,应用饱和发生器或借助中阻抗原理,来对电流互感器饱和进行抵抗,以免在互感器饱和时,继电保护装置出现误动的情况;其三,电流互感器在饱和时,会出现比较大的谐波量,我们可以此为依据,来对互感器的饱和情况做出判定,或借助速饱和变换器的延时效果,向差动回路送入电流,从而对故障电流暂态过程进行躲避,进而达到电流互感器抗饱和的目的[5]。
3.4充分促进继电保护人员操作水平的提升
考虑到保护人员如果采取了不恰当的操作,同样会引起继电保护故障的发生,因此,一旦发现故障由自身操作而导致,工作人员就需及时采取措施,尽可能将损害降至最低。如果是在巡视、校验时发现保护异常指示信号,应及时检查,防止元件存在损坏或老化的情况,保护插件及时更换,从而将继电保护事故的发生率大大降低。在今后的工作过程中,继电保护人员应吸取以往的经验,加强自主学习,充分促进自身操作水平的提升,避免出现操作不当的情况。
4.结语
综上所述,电力系统的正常运行离不开220kV继电保护的支持,为避免继电保护事故的发生,继电保护人员应高度重视任何细小的故障并积极采取有效的应对策略,严格坚持规范化操作的原则,在确保继电保护运行的稳定性及安全性的基础上,全面促进电力企业社会及经济效益的提升。
参考文献:
[1]莫建平.110kV以上继电保护整定存在的问题及解决对策[J].技术与市场,2012,19(05):143-144.
[2]陈金祥.220k V继电保护事故分析与对策[J].硅谷,2012,18(17):150-151.
[3]樊喜峰.基于220kV继电保护的事故分析与对策研究[J].电子世界,2014,23(14):44.
[4]郭飞.沟通三跳引起继电保护误动作的分析与对策[J].宁夏电力,2012,13(03):40.
[5]蔡盛舟,王登菊,李政柯,等.用户设备故障导致220kV主变保护动作原因分析[J].电工电气,2013,11(04):326.
论文作者:黄昭君,杜俊男
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签:继电保护论文; 保护装置论文; 故障论文; 元件论文; 情况论文; 事故论文; 电力系统论文; 《电力设备》2017年第7期论文;